Nghiên cứu kết cấu và hoàn thiện hệ thống thử nghiệm công suất đầu máy tại xí nghiệp Đầu máy Hà Nội

GVHD: TS. Đỗ Việt Dũng
Trờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Khoa cơ khí
Bộ Môn Đầu Máy Toa Xe
*********
đề cơng
đồ án tốt nghiệp
Đề Tài: Nghiên cứu kết cấu và hoàn thiện hệ thống thử nghiệm công suất đầu máy tại
Xí Nghiệp Đầu Máy Hà Nội.
Giáo Viên Hớng Dẫn: TS. Đỗ Việt Dũng
Sinh Viên Thực Hiện : Lê Văn Hùng
Lớp : Đầu Máy Toa Xe K43
Hà Nội - 2007
SVTH: Lê Văn Hùng Lớp Đầu Máy Toa Xe K43
GVHD: TS. Đỗ Việt Dũng
Chơng 1: Khái quát về quá trình thử nghiệm công suất đầu máy tại Xí Nghiệp
Đầu Máy Hà Nội.
1.1. Khái niệm chung về quá trình thử nghiệm sau sửa chữa.
1.2. Các phơng pháp thử nghiệm động cơ diesel.
1.2.1. Thử nghiệm bằng thiết bị phanh cơ giới.
1.2.2. Thử nghiệm bằng thiết bị phanh thuỷ lực.
1.2.3. Thử nghiệm bằng thiết bị phanh điện.
1.2.4. Thử nghiệm bằng thiết bị phanh cảm ứng (phanh điện từ).
1.3. Thử nghiệm công suất đầu máy diesel.
1.3.1. Thử nghiệm công suất đầu máy diesel truyền động thuỷ lực.
- Mục đích và nhiệm vụ thử nghiệm
1.3.2. Thử nghiệm công suất đầu máy diesel truyền động điện.
- Mục đích và nhiệm vụ thử nghiệm.
.
1.4. Quá trình thử nghiệm đầu máy diesel đối với đầu máy truyền động điện
tại xí nghiệp đầu máy Hà Nội.

1.4.1. Các đầu máy chủ yếu sử dụng tại Xí Nghiệp Đầu Máy Hà Nội.
1.4.2. Các thông số cơ bản của các loại đầu máy diesel truyền động điện đang
sử dụng tại Xí Nghiệp Đầu Máy Hà Nội.
1.4.3. Phơng pháp thử nghiệm công suất bằng biến trở nớc.
1.4.3.1. Quá trình thử nghiệm bằng biến trở nớc.
1.4.3.2. Nguyên ly chung của phơng pháp thử nghiệm bằng biến trở nớc.
1.4.3.3. u, nhợc điểm của phơng pháp thử nghiệm bằng biến trở nớc.
1.5. Phân tích về quá trình thử nghiệm công suất và trang thiết bị về thử
nghiệm công suất hiện nay tại Xí Nghiệp Đầu Máy Hà Nội.
1.5.1. Quy trình thử nghiệm công suất.
1.5.2. Trang thiết bị hiện nay.
1.5.3. Ưu, nhợc điểm của quy trình thử nghiệm hiện nay.
SVTH: Lê Văn Hùng Lớp Đầu Máy Toa Xe K43
GVHD: TS. Đỗ Việt Dũng
Chơng 2: Giới thiệu bệ thử công suất bằng biến trở nớc cho đầu máy D19E.
2.1. Giới thiệu chung về bệ thử công suất bằng biến trở nớc cho đầu máy
D19E.
2.1.1. Kết cấu của bệ thử.
2.1.2. Hệ thống điện của bệ thử.
2.1.3. Liên hệ mạch điện đầu máy D19E.
2.2. Xây dựng quy trình thử nghiệm cho đầu máy D19E.
2.3. Yêu cầu phải hoàn thiện bệ thử bằng biến trở nớc để thử nghiệm cho đầu
máy D19E.
Chơng 3. Nghiên cứu sử dụng bệ thử công suất cho đầu máy D19E để thử công
suất cho đầu máy D12E.
3.1. Xây dựng quy trình thử nghiệm.
3.1.1. Yêu cầu, mục đích.
3.1.2. Xây dựng quy trình thử nghiệm cho đầu máy D12E.
3.1.3. Các tham số cần đo.
3.1.4. Các mạch điện trên đầu máy D12E.

- Nguyên lý các mạch điện.
- Phân tích các thông số đo khi thử nghiệm công suất D12E.
3.2. Xây dựng phơng án bệ thử nghiệm công suất D12E trên bệ thử D19E.
3.2.1. Hệ thống điện động lực.
3.2.2. Hệ thống điện điều khiển.
Chơng 4: Hoàn thiện hệ thống đo lờng.
4.1. Hoàn thiện về hệ thống đo tín hiệu trên máy tính cho đầu máy D19E.
4.2. Hoàn thiện về hệ thống đo tín hiệu trên máy tính cho đầu máy D12E.
SVTH: Lê Văn Hùng Lớp Đầu Máy Toa Xe K43
GVHD: TS. Đỗ Việt Dũng
3.1.4. Các mạch điện trên đầu máy D12E.
Công suất diezel kiểu K6S230 DR có công suất định mức 736 KW ở vòng
quay định mức 1150 vòng/phút đợc ghép nối trực tiếp với máy phát điện kéo rôto của
máy phát có 1 đầu nối với mặt bích trực cơ, một đầu gối trên vòng bi đỡ TD805 (kí
hiệu máy HG).
Máy HG có quạt làm mát riêng và đợc kích thích từ bên ngoài, công suất của
máy HG đợc điều chỉnh ở 610 KW và đợc nối với 4 mô tơ điện kéo loại TE015B
(MT). Các mô tơ này đợc đấu thành 2 nhóm. Nối tiếp và song song (gọi là nối tiếp
song). Các mô tơ có 4 cực từ phụ và 4 cực từ chính đầu nối tiếp. Mỗi nhóm mô tơ
đầu công tắc động lực khống chế. Cuộn đảo chiều của các mô tơ đợc điều khiển bởi
bộ đảo chiều và bởi các công tắc tơ giảm từ trờng với 2 cấp giảm từ (45% và 25%),
các (mô tơ) động cơ điện kéo đợc gối trên trục bánh xe qua 2 ổ trợt. Các cặp bánh xe
có đờng kính tiêu chuẩn 1000 mm và đợc truyền động từ động cơ điện kéo thông qua
cặp bánh răng trụ (với tỉ số truyền 77:16) lắp ráp trên trục bánh xe và trục động cơ
điện kéo. Quạt làm mát mô tơ điện kéo đợc lắp bên ngoài có công suất 70 m
3
/phút ở
vòng quay định mức của động cơ diezel (ứng với dòng điện 550A).
Máy phát điện chính HG đợc kích từ bởi máy kích từ D212T (máy bên). Máy
kích từ này có 2 cuộn dây kích thích cuộn kích từ ngoài và cuộn phản kích. Kích từ

ngoài của máy B đuợc điều khiển bởi các thành phần của bộ điều khiển sức kéo, mà
thực chất là đóng mở xong các bóng bán dẫn.
Bộ điều khiển sức kéo đợc điều khiển theo các tín hiệu từ các bộ cảm báo
dòng điện. Cảm báo điện áp, cảm báo quay trợt bánh xe và cảm báo vòng quay kích
từ của máy phát để đạt đợc đờng đặc tính các máy phát theo yêu cầu (về giới hạn
dòng công suất và điện thế). Đồng thời bộ điều khiển cũng điều khiển các công tắc tơ
sunt để điều khiển chuyển ghép mô tơ.
Việc điều khiển đầu máy đợc thực hiện bằng 2 bộ tay ga có 9 nấc đợc lắp trên
2 bàn điều khiển. Vòng quay của động cơ diezel phụ thuộc vào vị trí tay ga nhờ một
động cơ điện phụ để xác định vị trí thanh răng trong bộ điều tốc của động cơ diezel.
Trên động cơ còn đợc trang bị bộ điện trở điều chỉnh liên hợp giữa nhiên liệu
và kích từ, nó còn đợc trang bị nam châm điện tắt máy và nam châm điện để mở
cánh bớm đóng gió nạp trong trờng hợp tắt máy khẩn cấp.
Mạch điện kéo (mạch động lực) và các thiết bị khác của đầu máy đợc trang bị
một loạt các thiết bị bảo vệ, các h hỏng đợc phát tín hiệu về trung tâm điều khiển để
phân khai h hỏng và báo tín hiệu sự cố.
Các mạch điện phụ của đầu máy có điện thế định mức 110 V. Máy phát điện
phụ D206T cung cấp điện cho các mạch điện phụ và sạc bình ắc qui. Nó đợc kích
SVTH: Lê Văn Hùng Lớp Đầu Máy Toa Xe K43
GVHD: TS. Đỗ Việt Dũng
thích nhờ bộ điều tiết điện áp U
max
= 115 V, I
max
= 63 A. ắc qui đầu máy là loại ắc qui
kiềm gồm 75 ngăn 1,2V 150A. ở chế độ khởi động động cơ máy HG hoạt động nh
một động cơ một chiều kích từ nối tiếp - lúc này nó làm nhiệm vụ máy đề.
1. Mạch động lực (mạch sức kéo).
Máy phát điện HG khi làm việc ở chế độ máy phát là nguồn nuôi của 4 động
cơ kéo MT1 - MT4, các môtơ điện đấu thành 2 nhóm, 2 môtơ trong một nhánh đấu

nối tiếp với nhau. Hai nhánh đấu song song với máy phát điện kéo HG (kiểu đấu tiếp
song).
Trên mỗi nhánh phía sau công tắc tơ động lực 2 phần ứng của 2 môtơ (rôto) đ-
ợc nối tiếp với nhau (kể cả phần cực từ phụ). Sau đó đợc đấu nối tiếp với các cực từ
chính qua bộ đảo chiều PZ các môtơ đợc kích thích nối tiếp.
Hớng của dòng từ kích từ phụ thuộc vào hớng chạy của đầu máy và do bộ đảo
chiều PZ điều khiển, việc điều khiển tốc độ của động cơ điện kéo đợc thực hiện bằng
cách giảm yếu từ trờng 2 cấp. Trong trờng hợp kích từ toàn phần không có một điện
trở nào đấu thêm vào cuộn kích thích.
Trong cấp giảm từ thứ nhất (45%) các tiếp điểm F1 - F3 làm việc, nó nối song
song với các cuộng dây kích từ (cặp từ chính) của 4 môtơ hai cặp điện trở R1,R2 và
R3,R4.
Trong cấp giảm từ thứ hai (25%) khi tiếp điểm F1, F2, F3, F4 đóng nối song
song các cuộn kích từ của các môtơ với 2 điện trở R2, R4.
Máy động lực còn đợc bổ sung các thiết bị đo và thiết bị bảo vệ, nối song song
với rôto của máy phát HG là bộ cảm ứng điện áp C2, cảm ứng này đa tín hiệu điện áp
(tín hiệu vào U1) vào bộ điều khiển CR. ở phần âm của mạch (sức kéo) động lực đó
lắp đặt điện trở sơn SH1 và 2 ampe kế A1, A2. Cùng với bộ cảm báo dòng điện
(dòng I
1
) vào bộ điều khiển CR. Từng cặp phản ứng của động cơ điện kéo còn đợc
nối với bộ cảm ứng giẫy máy (CS/A, CS/B), các bộ phận cảm ứng này sẽ so sánh
phân chia điện thế trên 2 phần ứng (rô to) của các môtơ. Khi xảy ra hiện tợng chênh
lệch điện áp giữa chúng thì dùng cấp tín hiệu quay trợt vào bộ GR (tín hiệu vào )
ISO.
Rơle cách điện RO (rơle mát ) nối vào cực âm qua máy HG. Rơle này bằng trở
kháng của mình nối mạch điện với khung máy.
Máy HG có khả năng làm việc nh một động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp
trong trờng hợp khởi động, lúc này các công tắc tơ G1 sẽ nối máy HG với tổ ắc quy
BA.

2. Mạch kích thích.
SVTH: Lê Văn Hùng Lớp Đầu Máy Toa Xe K43
GVHD: TS. Đỗ Việt Dũng
Mạch kích thích chính:
Cuộn dây kích từ máy phát điện HG đợc nuôi bởi máy kích từ B. Mạch này đ-
ợc đóng mở bởi công tắc tơ BG điện trở R5 tiêu thụ dòng điện quá độ trong khi công
tắc BG ngắt mạch. Máy kích từ B có 2 cuộn kích từ, cuộn kích từ ngoài và cuộn phản
kích từ, cuộn kích từ ngoài (1F1,1F2 ) qua các thiết bị điều khiển đợc nối với nguồn
điện thế định mức 110 V.
Điều khiển dòng kích từ ngoài ở chế độ vận hành thực hiện nhờ công tắc điều
tiết JV. Trong trờng hợp bình thờng công tắc JV ở vị trí R. Cuộn dây kích từ ngoài
của máy B lúc này đợc nối với cuộn dơng của mạch điện phụ ( dây dẫn 202) qua tiếp
điểm JV(R) của công tắc điều tiết điện trở R9, R10 và tiếp điểm phụ của công tắc tơ
BG, cuộn kích thích nối với cực âm của mạch phụ (dây 101) qua công tắc JV(R) và
thành phần xung của CR (đầu 460). Thành phần tạo xung của bộ CR là các transtor
chuyển mạch của YSKS, chúng làm việc ở chế độ điều tiết xung ngang. Transtor
chuyển mạch xung điều khiển độ lớn của dòng kích từ trong mạch kích thích kết hợp
cùng với điốt D3 tạo nên dòng kích từ cần thiết.
Điện trở điều chỉnh (KR) của bộ điều chỉnh liên hợp giữa nhiên liệu (thanh
răng nhiên liệu) và kích từ nằm trong chế độ hoạt động của bộ CR. Các phần tử của
bộ chia thế tạo bởi các điện trở R13/1, R13/2, R12, R11, KR đợc nối với lới điện áp
U = 110 V (dây dẫn 202, 101) các tín hiệu và các chế độ tải của động cơ diezel (độ
lệch vị trí của điện trở điều chỉnh KR so với điểm ban đầu (0) đợc đa tín hiệu vào bộ
CR ( dây dẫn số 444, tín hiệu vào IRP).
Trong trờng hợp h hỏng bộ điều chỉnh liên hợp nhiên liệu và kích từ, có thể
thay thế điện trở KR, bằng điện trở R37 bằng cách chuyển công tắc điều chỉnh liên
hợp JRR từ vị trí R sang vị trí P.
SVTH: Lê Văn Hùng Lớp Đầu Máy Toa Xe K43